金属导爆索一进三出起爆网络同步性研究(2)
进入19世纪60年代，随着石油工业和航空航天技术的不断发展，金属导爆索也得到了不断的改进和发展。在一些国家，金属导爆索很早就被广泛应用于航天、火箭推进及各种武器系统中，为了满足使用过程中可能遇到的低压和高温环境，对金属导爆索提出了装填耐热炸药的新要求。随着导爆索性能的不断改善，其在尖端科技领域如宇宙飞船、火箭、导弹、超音速飞机等得到了广泛应用，同时在工业领域如深井石油钻探、矿山开采等得到了大量使用。进入19世纪70年代，金属导爆索的装药仍以耐热炸药为主，随着应用领域的不断拓展，逐渐出现了切割索(LSC)、延期索等，同时也出现了塑料管导爆管。塑料管导爆管是一根在其内壁上涂抹有很薄炸药粉末的空心管，其成本低，体积小，重量轻，弹性好，使用安全，可用于多种场合。美国Lockheed Missile S & Space公司研制的一款塑料管导爆索，在管内装有光导纤文及复合导线，形成了一种多用途的新型导爆索，这种导爆索能够应用于各类武器系统，在弹药和引信中被大量使用[2]。小直径的柔爆索、恺装式柔爆索、切割索及封闭式导爆索在航空航天领域被广泛引用 [3]。
我国关于柔性导爆索的研究开始于19世纪70年代，通过近40年的发展，现已研制成功适用于多种场合和多种用途的柔性导爆索，这些导爆索在导弹分离、石油射孔、火箭点火等方面得到了非常广泛的使用，同时，柔性导爆索还被用于爆轰传递、延期控制和爆炸切割、起爆网络等领域 [4-6]。
导爆索具有结构简单、安全可靠、制作方便、造价便宜等优点，在航空航天、抗电磁干扰、耐过载延期引信等领域已经被广泛地使用。一定数量的导爆索经过串联、并联、混联，就构成了起爆网络[7]。金属导爆索通过拉拔机的拉拔，能得到密度一致性较好、爆炸威力较大的导爆索。通常将以黑索金、泰安等猛炸药作为装药药芯、以铅、铝、银或其合金等延展性好的金属材料作为外壳，通过拉拔机拉制而成的导爆索称为柔性导爆索，柔性导爆索威力大、延展性好、传爆可靠，将其通过串联、并联、混联等方式进行搭建可以构成一进多出的起爆网络，从而实现多点同步起爆。Mccally R.L.于1968年通过雷管引爆了12根导爆索，通过导爆索引爆了球形C-4炸药的聚能爆炸装置[8]。Kilmer E.E.研究了采用柔爆索实施多级增殖的一种可行方案，依托一个雷管即可使平面内52个点同步起爆[9]。对于常见的以铅为外壳、钝化黑索金为药芯的高能导爆索，当索外径在1～3mm时，其爆速高达5～7km/s。在由金属导爆索构成的一进多出起爆网络中，当各导爆索的长度误差为0.1mm时，其输出点的时间误差只有100ns，几乎可以认为输出端的爆轰是同步的。
1.2 研究意义和应用前景
金属导爆索经过拉拔机的均匀拉拔不断变细，装药密度也具有良好的一致性，以铅锑合金为外壳材料，装药为猛炸药的导爆索，也称作柔性导爆索[7]，其爆速高、易于弯折、传爆可靠，可以通过串并联搭建一定结构的起爆网络。在不改变起爆装药性能和装药结构的前提下，提高战斗部性能的主要途径是改善起爆方式。本文研究的金属导爆索一进多出起爆网络，在同步性良好的情况下，能够达到多点同时起爆的目的，在起爆战斗部时可以形成“喇叭形”爆轰波，使得射流速度和射流长度都得到明显提高，对于提高武器装备战斗部性能具有重要意义[9]。
未来战场上，武器系统将趋于多功能、信息化和精确化，弹药会往钝感化、安全化发展、以增大战场生存能力.在外形不变的情况下增加战斗部威力，目前大致可以通过以下三种途径提高战斗部的威力：第一是提高主装药的性能，主要是使用高能炸药；第二是改变装药结构，利用聚能装置让能量定向释放，提高输出；第三是改善起爆方式，利用多点起爆提高起爆精度，保证战斗部的稳定输出。而且研究发现起爆方式对爆炸作用有显著地影响，同时也是比较容易实现的。对于一定的装药结构，采取恰当的起爆方式，改变其所受的驱动力的作用方式或方向，可明显增益冲击波超压以及破片速度、密度、打击动能等，提高装药利用率。因此我们可以选择通过改变主装药的起爆方式来改变主装药爆轰波形，从而控制战斗部成型，本文主要研究通过采用一进三出多点起爆网络的起爆方式来提高战斗部威力。